12月10日,武漢大學的研究人員在《生物化學雜志》(JBC)在線發表了免疫學新成果,證實雙特異性磷酸酶14(DUSP14)通過使蛋白激酶TAK1去磷酸化負向調控了TNF和IL-1誘導的NF-κB激活。
領導這一研究的是武漢大學生命科學學院的舒紅兵教授。其主要從事免疫相關的細胞信號傳導研究,在抗病毒天然免疫反應等領域取得了一系列有重要國際影響的成果。曾獲國家自然科學二等獎。2011年當選為中國科學院院士,是生命科學與醫學領域最年輕的院士。
炎癥反應是機體用以抵御病原微生物侵害的一種常見的病理歷程。病原微生物感染宿主會誘發大量促炎細胞因子的產生,其中包括腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor, TNF)和白介素1(interleukin-1, IL-1)。在靜息的細胞中,轉錄因子NF-κB 和它的抑制蛋白IκB形成復合體,以無活性形式存在于胞漿中。當細胞受到TNF、IL-1等細胞外信號刺激后,IκB激酶復合體(IκB kinase, IKK)活化將IκB蛋白磷酸化,使NF-κB暴露核定位位點。游離的NF-κB迅速移位到細胞核,與特異性κB 序列結合,誘導下游炎癥相關基因的表達,從而誘發炎癥反應。
近年來的大量研究表明轉化生長因子β(TGFβ)激活激酶(TGF-activated kinase 1,TAK1)激活是TNF和IL-1誘導NF-κB信號激活的一個重要步驟。盡管有一些研究報道證實TAK1的多聚泛素修飾能參與了TAK1介導的信號通路,比如TRAF6介導的TAK1的K34殘基上K63-連接的多聚泛素化與TGFβ通路中TAK1的激活有關。然而,對于這一信號通路的負向調控機制還不是十分清楚。
在這篇文章中,研究人員通過表達篩查,證實雙特異性磷酸酶(DUSP)家族成員DUSP14是TNF和IL-1觸發的NF-κB激活的負向調控因子。研究人員發現DUSP14與TAK1發生了相互作用,且TNF或IL-1刺激可以增強這一互作。過表達的DUSP14在Thr-187殘基位點使 TAK1去磷酸化。抑制DUSP14可導致基礎以及TNF和IL-1誘導的TAK1磷酸化作用增加。過表達DUSP14可以抑制TNF和IL-1誘導的以及TAK1介導的NF-κB激活,而抑制DUSP14則具有相反的效應。
這些結果表明DUSP14通過使TAK1在Thr-187位點去磷酸化負向調控了TNF或IL-1誘導的NF-κB激活。從而揭示了促炎性因子觸發的NF-κB激活的一條新的翻譯后調控機制。
作者簡介:
舒紅兵
中國科學院院士,教授,博士生導師。現任武漢大學生命科學學院院長、中國細胞生物學學會副理事長。1987年畢業于蘭州大學生物學系,1990年獲中國醫學科學院基礎醫學研究所碩士學位,1995年于美國Emory大學獲博士學位。2011年當選中國科學院院士。
細胞生物學、免疫學專家,主要從事免疫相關的細胞信號轉導研究,在抗病毒天然免疫反應等領域取得了一系列有重要國際影響的成果。發現了多個在病毒感染誘導細胞表達I型干擾素的過程中發揮關鍵作用的信號蛋白,為了解細胞抗病毒反應的分子機制做出了重要貢獻;發現了多個負調控I型干擾素過量表達的蛋白和作用機制,這種精細調控機制避免機體產生過激的免疫反應;發現了新的腫瘤壞死因子家族成員,闡述了腫瘤壞死因子家族的多個成員信號轉導的早期分子事件,為了解相關免疫疾病的分子機制做出了貢獻。
發表SCI論文70篇,其中以第一和通訊作者發表論文56篇,被SCI期刊他引4000 次,單篇被他引120次以上的有7篇;回國工作后以通訊作者發表的25篇IF>5的論文中,包括3篇Immunity,1篇Mol. Cell,3篇PNAS,1篇EMBO J。作為主編出版專著《抗病毒天然免疫》。作為第一完成人獲國家自然科學二等獎。
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